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摘要：本文就下一代通信網絡的軟交換技術展開分析，闡述其定義、特征、功能結構等情況。
關鍵詞：下一代通信網絡；軟交換技術；協議和標準；功能結構
1下一代通信網絡的軟交換技術概述
“下一代網絡”作為較為寬松的概念，它主要是指與當前一代存在差異，并以數據為核心的融合網絡體系。基于下一代網絡的特性，包含通過高速公共傳輸鏈路與路由器等節點，借助IP來有效承載話音、數據以及視像等，在應用期間能夠保證網絡服務的質量，并且網絡傳送層與接入層相對分開，通過完善的服務平臺向用戶或者需求者提供相對應的網絡服務。下一代網絡將話音、數據和視頻等業務有效地集中起來，在業務實現期間具備靈活性、簡易性特點，能夠對早期的PSTN業務進行有效拓展。例如，對基本話音業務、電話補充等業務進行開拓，讓PSTN和因特網相結合，為用戶制定出具有個性化、針對性的服務。基于下一代網路特點，它主要屬于話音、多媒體、數據等多種業務構建起來的綜合性、開放性的網絡構架，通常具有以下特征:第一、下一代網絡體系應用開放的網絡構架體系。它可以將傳統的交換機功能模塊實施分離，并將其設置成相對獨立的網絡部件，每個部件能夠有效按照不同的功能來劃分，進而實現獨立發展。同時，不同部件間的協議接口要遵守具體標準，運營商能夠充分結合具體業務的需求實現自由組合，并對功能產品實施組建，不同協議接口又能夠按照標準化來滿足互通和傳輸。第二、下一代網絡屬于業務驅動的網絡。總體上業務和呼叫控制彼此分離，呼叫和承載也處于分離狀態。在實現分離的條件下，它能夠保證各項業務的開展可以獨立于網絡，在實現業務的條件下發揮出靈活性優勢，用戶可以按照自身意愿來完成配置。針對軟交換而言，它并沒有相對統一且精確的定義內容，由于結合軟交換技術構建成的下一代通信網絡處于持續發展階段，其屬于新生類事物，只能做出較為寬廣的概述。下一代網絡軟交換技術應用過程見圖1。軟交換主要是指將設備、應用和具體協議有效結合的技術種類，它以IP技術為基礎形成了通信業務，并且利用建立端和端相通的鏈接功能來實現交換過程。同時，該過程還可以和傳統電路進行交換共存模式，承擔起類似分組交換種類的任務。在具體應用期間，軟交換技術能夠許可業務的接入層跨越該IP網絡的范圍，它還可以有效拓展至其它的寬帶網絡、有線網絡甚至是無線網絡中。結合使用到的有關軟件，有效建立起不同設備之間的聯系，即使是不同種類的網絡也能夠對傳播的話語和數據信息實施處理，建立好呼叫路由等功能。觀察軟交換技術的明顯特征，它主要是將傳統電路所構建起的相關功能給分散開來，例如，呼叫控制、鏈接以及業務提供等種類，在軟交換技術的支持下，使不同的通信網絡可以承載不同的業務功能，再借助統一控制的模式，又能夠將各種通信網絡驅動起來?？偠灾浗粨Q屬于下一代網絡的核心內容，它屬于IP網與電路交換網進行協調的關鍵，作為軟件功能控制與分布式交換的有效平臺。
2下一代通信網絡的軟交換技術分析
2.1軟交換網的總體結構特征
從傳統電路式交換機而言，按照其相關功能的劃分，主要包含業務控制、路由交換、業務接入三個方面。在工作期間，利用交換機原理，配合電路交換網的設置，將上述三個方面構建為完善的整體。而在使用交換機期間，則是將上述三個模塊所具備的功能進行有效分割，在保證各個功能處于獨立的狀態后，再使用不同種類的物理實體來得以實現。在實現過程中，通常還需要對功能實施拓展，最終利用IP傳輸網將相關的物理實體有效融合在一起，構建起一體化的軟交換網。結合軟交換網的有效布局，其結構組網特征如圖2所示。依托具體的分布情況，其邊緣接入層通常和傳統電路中的交換機所連接的業務功能接入模塊相對應；其中的控制層則和路由交換的功能相符合；而業務應用通常和業務控制相聯系起來。按照IP的核心分組網絡結構，就能夠承擔起軟交換網對應的核心傳輸功能。
2.2軟交換技術網絡的分層
2.2.1邊緣接入層
利用軟交換技術時，就是將傳統電路式的交換機所承載的業務給獨立出來，在組建成有關的物理實體狀態后，再將不同用戶所需要的業務有效接入到整個軟交換的網絡體系中，這一物理實體也被稱為媒體網關。值得注意的是，在將有關業務接入到構建起來的軟交換網路過程中，也會主動調整有關的數據格式，并完成協議的轉換。接入后的媒體信息流會有效轉化成為IP協議的數據包種類，進而在軟交換網絡運營期間實現傳輸。結合媒體網關所接入相關用戶的具體業務種類劃分，其主要涵蓋以下類型：（1）綜合接入設備，稱作IAD，它可以分為兩種，一類是兼具模擬用戶線以及以太網接口兩大功能，主要了解的設備是計算機、電話機等，相關功能和傳統的交換機業務接入比較類似；另一類綜合接入設備則僅具有以太網接口的有關功能，主要擁有接入計算機設備，使用計算機將相關語音、數據等傳遞給對應的用戶。（2）接入網關，稱為AG，它在工作主要提供模擬用戶線接口功能，主要參與到將電話機連接到軟交換網絡的過程中。其實，從AG承擔的功能來觀察，它可以有效提供PSTN對應的業務功能，將用戶的數據和信息直接填裝到IP包內。（3）無線接入網關，即可稱作WAG，它具備將相關的多種無線用戶有效接入至軟交換網絡的功能。（4）多媒體業務網關，簡稱作為MSAG，其主要發揮出接入多種類多媒體信息的功能，可以將相關的音頻、視頻或者混合軟件予以適配，調整為IP數據包的形式。（5）中繼媒體網關，也叫做TG，主要在ISDN交換機和PSTN交換機形成中繼連接，將交換機中的對應話語音頻信號轉化成為IP數據包的狀態。（6）信令網關，即為SG，主要承擔起和PSTN交換機實現信令連接的功能，它能夠將交換機中的信號轉化成為IP數據包。在實際工作狀態下，中繼媒體網關、信令網關以及接入網關能夠協同實現軟交換網和PSTN的連接過程，將PSTN中為電話用戶提供的業務準確接入到軟交換網絡中。針對相關功能的拓展，則主要集中于不同的網關中，利用綜合設備接入、多媒體業務網關、無線接入網關等，有效實現軟交換網對應的視頻、音樂、數據等信息的接入。
2.2.2核心傳輸層
核心傳輸層即作為整個交換網中重要的物理承載層，它所具備的主要功能是將邊緣接入層匯集的多種網關、控制層軟交換機等業務應用層等對應的服務器有效聯系起來[5]。因為IP在發揮作用期間，可以對視頻、數據、話音等信息予以承載，加上相關協議比較簡單、設備良好且價格較低，所以優先選擇將IP網用作物理承載網絡。
2.2.3控制層
軟交換技術需要將PSTN的交換模塊予以分割，使其成為相對獨立的物理實體，也被稱作為軟交換機。按照劃分，軟交換機就處于控制層面中，它也屬于軟交換網的核心部位，擔負起控制軟交換網的重要作用。在正常運行期間，可以將邊緣接入層對應的網關接入業務實施管控，使全部網元通信能夠準確連接。按照功能細化分布，主要涉及到:（1）對邊緣接入層的網關資料進行管理，合理控制其使用狀態，并對資源的使用情況予以掌握，充分確保在工作中有充足的通信資源能夠為用戶提供相關服務。（2）按照應用層等服務器登錄等設置要求，對用戶的使用權限予以明確，判斷能夠準許用戶使用該項功能。（3）結合用戶提出的業務申請信息，及時構建起不同網關間的信息連接，按照呼叫路由的功能分布，準確建立通信聯系。（4）在完成有關網關間的通信連接以后，還能夠有效監視其運行狀況。如果發現用戶提出的申請已經結束，則需要迅速結束通信連接過程。（5）按照軟交換機的功能特征，它主要負責業務的接續過程，并且具體的數據流不會通過軟交換機。因此，在使用期間，相應的計費手段只能通過統計時長來實現，難以依托有效的信息流。
2.2.4業務應用層
軟交換技術要將PSTN業務模塊獨立處理并形成物理實體，該物理實體被稱作應用服務器，它主要發揮出實現業務和擴展新業務的作用。利用數據庫服務器來存儲用戶信息，并對權限予以明確，按照業務補充的要求，還能夠根據市場需求靈活安排，為用戶配備個性化業務。
2.3軟交換技術中的協議與標準
2.3.1網關和軟交換機的協議標準
在邊緣接入層，通常除了信令網關以外，其它網關多和軟交換機進行通信聯系，在它們中維持通信協議的主要是控制類協議。例如，媒體網關控制協議就具備較強的擴展性、協議相對簡單且功能多樣等優勢，能夠發揮出重要作用。
2.3.2軟交換機間的協議標準
各網關間的通信過程要借助相應的軟交換機來實現，不同的軟交換機能夠有效控制的網關存在差異，在利用通信協議產生聯系時，就可以通過呼叫控制協議（BICC）來實現。在使用期間，呼叫控制協議能夠有效解決承載控制分離和呼叫控制等問題，保證相關信號可以在不同的網絡層面進行傳輸。
2.3.3軟交換機和應用服務器間的協議標準
通常在應用服務器和軟交換機中間就借助RADIUS協議來滿足通信標準。在實際執行期間，還應當保證軟交換網絡中涉及到的業務不會對供應商產生嚴重依賴，避免出現單一設備供貨不足影響使用的問題，可以和第三方進行有效商議，準確開發出相匹配的業務應用軟件。
2.3.4不同網關間的協議標準
各網關間也需要借助傳輸類型的協議來對數據、視頻、話音等信息流實現傳遞，為了保證不同網關間的通信順利進行，通常選擇的協議為實時傳輸協議，稱作RTP，它能夠有效支持不同網關間進行通信。同時，實時傳輸協議對分組序列表示支持，它能夠及時提供端口部位存在的抖動、延遲信息，雖然利用實時傳輸協議無法直接解決上述問題，但在及時告知信息的情況下，能夠為有效處理提供保障。
2.4軟交換的功能及應用
2.4.1軟交換的主要功能
基于軟交換技術網絡分層，軟交換技術中的協議和標準，其主要包含以下功能:（1）能夠支持多種信令協議的借口，確保實現PSTN網與IP網等的信令互通，滿足互操作的條件。（2）在處理業務期間，通常第一階段屬于話音，后續還可以處理視頻及其它多媒體業務等。在倡導網絡融合的背景下，能夠為新應用的拓展提供幫助，為后續實現增值業務創造有利條件。（3）提供可編程且滿足邏輯化控制的AIP協議，保證能夠和外部平臺相互通。（4）還具有網守功能，操作維護及計費功能等。
2.4.2軟交換的應用
軟交換的核心競爭力在于軟件領域，它在作為NGN網絡部件的時候，能夠廣泛分布于網絡中，為業務的提供和補充帶來幫助。首先，在電路領域中，軟交換能夠與媒體網關與信令網關有效結合，對當前的基本業務進行補充。其次，在電路分組領域中，可以與各個分組終端實現互通。再者，涉及到智能網方面，軟件關又可以和媒體網關結合，最大程度上提供豐富的智能業務種類。
3結語
軟交換技術作為下一代網絡的核心技術，對軟交換技術的分析已經逐漸引起更多人的重視。本文結合軟交換的定義、網絡體系結構、分層內容以及協議標準，對軟交換技術進行分析。
作者：郭棟 單位：中國電子科技集團公司第五十四研究所
